Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


КАЛИБРОВКА ЛАЗЕРА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНОГО НЕЙТРИННОГО ТЕЛЕСКОПА НА БАЙКАЛЕ В СРЕДЕ GEANT4

Работа №189385

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

физика

Объем работы35
Год сдачи2021
Стоимость4350 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
10
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 4
Введение 3
Глава 1 Моделирование света 5
1.1 Общие сведения 5
1.2 Алгоритм 6
1.3 Рассеяние 7
1.4 Скорость света в воде 8
1.5 Регистрация 9
1.6 Данные на выводе 11
1.7 Моделирование распространения света без поглощения . . 12
Глава 2 Оптимизация лазера 16
2.1 Формулировка проблемы 16
2.2 Метод 16
2.3 Реализация 18
2.4 Рассеиватели 19
2.5 Насыщение Оптических модулей 23
Заключение 26
Список литературы 27
Приложение А Пример конфигурационного макро файла Geant4 . 29


Первичной целью Байкальского Глубоководного Нейтринного телескопа является исследование потока высокоэнергетических [1] нейтрино и поиск их источников. Детекция нейтрино происходит посредтсвом регистрации излучения Черенковского света[2], возбуждаемого частицей(мюоном, электроном или тау-лептоном) в озере на ваккуумных фотоэлектронных умножителях. Такие ФЭУ объединены в вертикально погруженные ”гир- ляндьГпо 35 штук, которые в свою очередь объединены в кластеры по 8 гирлянд, находящиеся друг от друга на расстоянии нескольких сотен метров. По отклику этого большого детектора реконструируется энергия и угол прихода потенциального нейтрино. Данный метод наблюдения сопряжен с рядом трудностей[3], среди которых важное место занимает точность полученных измерений. Нейтрино не единственный источник Черенковского излучения, им может служить, не только мюон, рожденный после интеракции нейтрино в озере, а, например, постоянный мюонный поток, появившийся в атмосфере, который можно легко спутать с нейтринным. Также среда озера не стационарна, с течением времени меняется множество свойств воды, которые оказывают сильное влияние на такие параметры как коэффициент преломления света, прямо влияющего на разрешение телескопа.
На 2 из 7 кластеров находятся экспериментальные лазерные установки, с помощью которых производится отклик детектора, на основе которого проводится[4] сравнение и развитие моделирования процесса вычисления длины поглощения и длины рассеивания света.
От того какой вид имеет угловое распределение излучения источника света зависит точность измерения длины рассеивания и поглощения. В экспериментальной установке для этого применяется рассеиватель на лазере.
Монте-Карло моделирование процесса строиться с помощью инструмента Geant4, данные записываются в ROOT файл, а затем полученное световое распредение обрабатывается в python программе, в которой сно- 3
ва пропагируется свет в объеме с полученной ранее дистрибуцией света из ROOT файла, но уже с последующим откликом детектора.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Основные результаты работы заключаются в следующем.
1. Проведено сравнение различных диффузоров. Показана ошибка в определении длины поглощения для каждого из них.
2. Была решена проблема эффекта насыщения оптических моделей и реорганизовано хранения данных. Для этого была проведена ревизия принципа работы учета насыщения реальной установки и использован новый метод учета, отвечающий требованиям.
3. Математическое моделирование показало, что наилучшим рассеивателем для определения длины поглощения будет ’’Рассеиватель 1”
Полученные результаты важны для анализа данных по изучению поглощения и рассеяния света в среде для установки Baikal-GVD


1. Е. Бкжлинг, К. Кинематика элементарных частиц [Текст] / К. Е. Бю- клинг ; под ред. Г. И. Копытов. — Москва : Мир, 1975. — 343 с.
2. Окунь, Л. Б. Физика элементарных частиц [Текст] / Л. Б. Окунь. — Москва : Наука, 1988. — 273 с.
3. Data Analysis in High Energy Physics: A Practical Guide to Statistical Methods [Text] / O. Behnke [et al.]. — Wiley, 2013. — URL: https://books.google. ru/books?id=U77IAgAAQBAJ.
4. Nachtmann, O. Elementary Particle Physics: Concepts and Phenomena [Text] / O. Nachtmann, A. Lahee, W. Wetzel. — Springer Berlin Heidelberg, 2012. — (Theoretical and Mathematical Physics). — URL: https://books. google.ru/books ?id=Co3%5C_CAAAQBAJ.
5. Перкинс, Д. Введение в физику высоких энергий [Текст] / Д. Перкинс ; под ред. Б. А. Долгошеин. — Астрахань : Энергоатомиздат., 1991. — 429 с.
6. К., Г. Детекторы элементарных частиц [Текст] / Г. К. — Новосибирск : Сибирский хронограф, 1999. — 408 с.
7. Principles and Methods: Subvolume В: Detectors for Particles and Radiation - Volume 21: Elementary Particles - Group I: Elementary Particles, Nuclei and Atoms - Landolt-Bornstein New Series [Text] / H. Schopper [et al.]. — Springer Berlin Heidelberg, 2011. — (Landolt-Bornstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology - New Series). — URL: https://books.google.ru/books?id=qpl-yuOPbVOC.
8. Glen Cowan, К. C. Asymptotic formulae for likelihood-based tests of new physics [Text] / К. C. Glen Cowan. —.
9. Geant4 Reference Manual [Text]. — URL: https://geant4.web.cern.ch/cern. ch/support/user_documentation.
10. ROOT Reference Documentation [Text]. — URL: https://root.cern/doc/ v624/.
11. Гмурман, В. Теория вероятностей и математическая статистика 12-е изд. Учебник для СПО [Текст] / В. Гмурман. — ЛитРес, 2021. — URL: https: //books, google.ru/books?id=yyqbDwAAQB A J


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ